A historia do pneu de carro

A invencao da roda data de 3500 aC. O primeiro aro de aco em volta da roda foi observado mais de 1000 anos aC. Vamos dar uma olhada em como o pneu no automovel surgiu e se desenvolveu ate se tornar o pneu de carro que conhecemos hoje.

A roda

Muito antes do surgimento do pneu, primeiro tivemos a roda. As primeiras provas de carrocas com rodas datam do inicio da Idade do Bronze, por volta de 3500 a.C. A partir de escavacoes e outras fontes historicas, foi determinado que a roda passou a ser usada quase ao mesmo tempo na Mesopotamia, no Caucaso e na Europa Central. Naquela epoca, a roda era apenas um disco macico de madeira, formado por dois segmentos unidos, com um furo no meio para o eixo (ver imagem). A questao de qual das tres culturas afinal inventou a roda permanece ate hoje sem solucao.

Segundo os historiadores, foram os egipcios que por volta de 1500 aC usaram pela primeira vez rodas de madeira com raios em vez de rodas macicas. A roda de madeira com raios era consideravelmente mais leve e tinha um diametro maior. Isso tornou mais facil e tambem mais confortavel viajar em estradas arenosas (deserto) e caminhos lamacentos.

A pulseira de aco

Um pneu e a parte que deve suportar o peso do veiculo, proteger a roda contra quebra e desgaste e garantir um melhor contato entre a roda e o pavimento.

O primeiro aro de aco em torno da roda foi observado em carros celtas por volta de 1000 aC. O aro de aco tornava a roda de madeira com raios mais resistente e duravel. Fazer uma roda de madeira com um aro de aco era um trabalho artesanal. O aro de aco forjado a mao era primeiro aquecido ate ficar em brasa vermelha, depois era martelado em volta da roda de madeira e em seguida resfriado com agua. Ao esfriar, o aro de aco se contrai e prende a roda de carro de madeira formando um conjunto solido (veja a imagem abaixo).

Dois belos exemplos de veiculos com rodas de raios de madeira equipadas com aros de aco sao a carruagem portuguesa Traquitana de 1775 e a carroca de 1884, ambas em exposicao no Museu Louwman. Essas rodas de raios de madeira com aros metalicos tambem foram usadas por volta de 1900 na primeira geracao de automoveis derivados das carruagens puxadas por cavalos. A roda de carro de madeira com aro de aco permaneceu praticamente inalterada ate 1870, quando foram inventadas as rodas de raios de arame e o pneu de borracha.

O pneu de borracha macica

Foi por volta de 1600 aC que a borracha natural (latex) foi descoberta. O latex e uma seiva leitosa e pegajosa que e extraida da seringueira. Para torna lo adequado como borracha, o latex e vulcanizado. Nesse processo, adiciona se enxofre ao latex derretido e o latex (a seiva leitosa) transforma se em um material liso, flexivel e elastico, adequado para muitas aplicacoes. O uso do latex como base para o pneu de borracha macica comecou a partir de 1867. Nesse ano, Robert Thomas obteve a patente e a producao foi realizada um ano depois pela North British Rubber Company. O 1886 Benz Motorwagen e o 1895 Benz 5 HP Phaeton no Museu Louwman sao dois belos exemplos de veiculos com rodas de raios e pneus de borracha macica.

Os borrachas sinteticas foram inventados nos laboratorios da Bayer ao longo da decada de 1920. A borracha sintetica e composta por diferentes polimeros feitos a partir de petroleo e possui caracteristicas semelhantes aos polimeros da borracha natural. Devido a escassez e as propriedades especificas da borracha natural, os fabricantes de pneus utilizam tanto borracha natural quanto borracha sintetica, dependendo da aplicacao do pneu. Atualmente, a borracha sintetica representa 2/3 da producao total de borracha no mundo. A borracha sintetica, em especial o neoprene desenvolvido pela DuPont, ao contrario da borracha natural, e mais resistente ao calor, oleo e gasolina. Por isso, a borracha de neoprene tambem passou a ser usada em mangueiras de combustivel, aneis de vedacao e material de isolamento.

O pneu de borracha pneumatico

Em 1888 foi o veterinario britanico John Boyd Dunlop (veja foto) quem passou a ser considerado o inventor do primeiro pneu cheio de ar.

A invencao surgiu do descontentamento que John sentia ao ver seu filho de 10 anos andando pelas pedras com sua bicicleta de 3 rodas com pneus macicos. O pneu de ar de Dunlop foi aplicado primeiro na bicicleta. John Dunlop experimentou com uma mangueira de borracha colada ao aro e envolvida com uma fita de tecido. Foi no final de 1890 que comecou a fabricacao do pneu de bicicleta pneumatico pela Dunlop Pneumatic Tyre em Belfast. A producao de Dunlop de pneus pneumaticos para automoveis ocorreu em 1900.

O primeiro pneu de automovel pneumatico, porem, nao veio da Dunlop, mas sim dos irmaos Andre e Eduard Michelin em 1895. Nesse ano, o pneu com camara de ar foi utilizado na corrida Paris-Bordéus-Paris e, apesar dos muitos furos, despertou grande interesse. As pessoas ficaram impressionadas com o conforto proporcionado pelo pneu com ar. A Michelin & Cie. melhorou o pneu e logo se tornou a principal fabricante de pneus pneumaticos para automoveis na Europa. Ao mesmo tempo, o pneu macico foi desaparecendo gradualmente do mercado devido ao baixo conforto.

Desde o inicio de 1900, o pneu de carro pneumatico era composto por uma camara de ar que mantem o ar comprimido e um pneu externo que protege a camara de ar e garante a tracao (veja a imagem).

O pneu externo A, equipado com varias camadas de lona, e a camara na qual o pneu interno B e inflado ate uma pressao de 4 a 5 bar. Ao encher o pneu interno, os taloes do pneu externo se fixam na roda de aco C. Por meio de varios parafusos com porca borboleta ao redor da roda, o talao do pneu e preso na roda. Isso impede que o pneu se desloque na roda durante a conducao. No entanto, esse parafuso com porca borboleta tinha desvantagens. Pode causar dificuldades na montagem de um pneu externo e pode levar a danificar o pneu interno. Por isso, o uso de um pneu e roda equipados com esses parafusos com porca borboleta foi de curta duracao. Um exemplo disso pode ser visto no Spyker 60HP Racing Car van 1903 no Museu Louwman.

Bandas brancas e pretas

No periodo inicial do pneu de ar, o pneu era geralmente feito de borracha sem carbono. O pneu tinha entao a cor branca da borracha natural (latex). Ao adicionar carbono preto ao latex, o pneu fica mais resistente, mais duravel e mais resistente ao calor. A vida util da primeira geracao de pneus pretos era de cerca de 4000 km. Do ponto de vista puramente estetico, os pneus pretos tambem eram mais faceis de manter bonitos do que os pneus brancos de borracha natural. O pneu preto passou logo a ser amplamente utilizado. Notavel neste contexto, porem, e o uso de pneus white wall que foram populares nas decadas de 20 e 50, especialmente em carros de prestigio dos Estados Unidos. Um exemplo de um carro com pneus totalmente brancos (latex) e o mostrado abaixo Ford Model A de 1903que tambem pode ser visto no museu.

O pneu diagonal e radial

Foi nos anos 20 que, com o aumento do uso do automovel e das velocidades dos carros nas vias publicas, as caracteristicas do pneu foram melhoradas. O pneu ficou mais largo e mais flexivel, e a borracha do pneu externo passou a ser reforcada com camadas de tecido incorporadas na borracha. Esses pneus ficaram conhecidos como pneus diagonais (Bias-Ply) devido as camadas de cordonel colocadas em diagonal em relacao ao sentido de rodagem (veja o desenho). Os pneus diagonais ainda sao fabricados e vendidos a proprietarios e colecionadores de automoveis antigos dessa epoca.

Em 1946 a Michelin introduziu pela primeira vez o pneu radial. Ele recebeu esse nome porque as camadas de cordonel sao colocadas em angulo reto em relacao ao sentido de rodagem. O pneu radial e ainda reforcado por camadas de aco que correm ao redor de toda a circunferencia do pneu (veja o desenho). Apos a morte de Andre Citroen em 1935, a Citroen foi assumida pelo principal acionista Michelin, com Pierre-Jules Boulanger como vice-presidente e chefe de engenharia e design. Por isso foi natural que a Citroen passasse a usar o pneu radial Michelin em grande escala, como no Citroen 2CV, lancado em 1948. Em comparacao com o pneu diagonal, o pneu radial tem uma vida util mais longa, melhor estabilidade direcional e menor resistencia ao rolamento, o que resulta em menor consumo de combustivel. O pneu radial, porem, e um pouco mais rigido e, devido a sua construcao mais complexa, cerca de 40% mais caro.

O avanco do pneu radial

Devido ao caracter especifico do pneu radial, era necessario um sistema de suspensao adaptado no carro. Em geral, desaconselha se o uso de pneus radiais em carros projetados para pneus diagonais. A partir de 1950, os pneus radiais tornaram se o padrao no mundo. Uma excecao foi a industria de pneus americana, que queria manter se nos pneus diagonais mais baratos. Alem disso, a industria automobilistica dos Estados Unidos via como uma ameaca os custos de adaptar a suspensao de seus novos modelos. A maioria dos fabricantes americanos de automoveis e pneus descrevia o pneu radial como "um produto esquisito que nao vai a lugar nenhum". Nao havia disposicao para fazer o publico pagar mais por um pneu mais rigido e, assim, a industria continuou a produzir apenas pneus diagonais. A unica excecao foi a B.F. Goodrich com o Silvertown Radial 900, lancado em 1965, mas que nao teve sucesso.

A situacao mudou quando, em 1973, estourou a crise do petroleo. Nos Estados Unidos, o preco da gasolina passou de 30 centavos para 1 dolar por galao. O mercado americano passou a exigir carros mais economicos. Em 10 anos, a importacao de automoveis subiu de 15 para 28 por cento. Todos os carros importados tinham naturalmente pneus radiais e logo a Michelin e a Bridgestone prosperaram com seus pneus no mercado americano. A Goodyear acabou produzindo um pneu radial em 1977, apos um investimento de milhoes. Outras empresas americanas de pneus passaram a colaborar entre si ou foram compradas. Em 1983, todos os carros novos americanos ja vinham com pneus radiais.

O pneu tubeless

Em 1955 houve uma mudanca importante na construcao de pneus. Depois de um longo periodo de testes e avaliacao de varias patentes, o pneu sem camara de ar, o tubeless tyre, tornou-se o padrao para novos automoveis.

O pneu tradicional com camara de ar tinha varias desvantagens, como a dificuldade para montar o pneu e a camara de ar, e o calor excessivo que pode surgir devido ao atrito entre a camara de ar e o pneu, resultando em um estouro do pneu.

O novo pneu sem camara era facil de montar e mais seguro. A probabilidade de um rebentamento era pequena devido a ausencia da camara de ar e, em caso de furo, por exemplo por um prego, o pneu esvaziava lentamente e portanto de forma segura. Em vez de uma camara de ar, o pneu exterior formava agora com a jante uma unica camara fechada. Para obter uma construcao estanque ao ar, o pneu fazia a sua vedacao no leito da jante e a valvula com vedacao de borracha estava montada na jante. Foi a B. F. Goodrich que, em 1955, lancou o primeiro pneu sem camara no mercado.

O perfil da banda

A banda de rodagem do pneu recebeu rapidamente um relevo logo no inicio. Descobriu se que isso proporciona melhor aderencia em pisos molhados e lamacentos. O relevo absorve agua e lama nos sulcos e as desvia lateralmente. Alem disso, o relevo garante um certo grau de refrigeracao do pneu. Nos primeiros tempos do pneu com camara de ar, a banda de rodagem as vezes recebia um texto que deixava uma marca nas estradas lamacentas, como NON SKID, visivel no Pierce Arrow Model 38 de 1917 no Louwman Museum. Hoje em dia, os pneus devem cumprir rigorosas normas internacionais de seguranca relativas, entre outras coisas, a velocidade maxima e a carga maxima. Esses dados, juntamente com a medida do pneu e o diametro de roda exigido, estao indicados em codigo na lateral do pneu.

O futuro

E notavel que para o transporte rodoviario a roda com pneu ja exista ha mais de 3000 anos. O que o futuro nos trara? Vamos continuar por muito tempo com a roda na estrada ou vamos nos deslocar pelo ar em nosso proprio meio de transporte? Afinal, ja existem trens de levitacao e helicopteros.

Alfred Koeten